[发明专利]添加有废强碱的废材料的湿空气氧化

说明书

公开了方法和系统、提供废强碱与废材料(例如，废碳、废生物材料或其组合)的组合处理以生产再生废材料流的湿空气氧化系统和方法。

技术领域

本公开内容一般地涉及化学处理系统和方法，更具体地涉及提供废强碱(spentcaustic)与废材料(例如废碳、废生物材料或其组合)的组合处理以生产再生材料流的湿空气氧化系统和方法。

背景技术

湿空气氧化(wet air oxidation，WAO)是用于处理工艺流的公知技术，并且被广泛地用于例如破坏废水中的污染物。该过程涉及通过氧化剂(一般是来自含氧气体的分子氧)，在升高的温度和压力下使不期望的成分水相氧化。更具体地，该过程可以将有机污染物转化成二氧化碳、水、和可生物降解的短链有机酸例如乙酸。还可以使包括硫化物、硫醇盐和氰化物的无机成分氧化。WAO可以用于广泛的多种应用中来处理工艺流用于后续排放、工艺内再循环、或作为用于常规的生物处理厂的预处理步骤。

使用活性炭的系统，例如粉末活性炭处理(powdered activated carbontreatment，PACT)系统和颗粒活性炭(granular activated carbon，GAC)系统，利用不同的活性炭以从各种流体流中去除污染物。在某个点，活性炭去除另外的污染物的能力下降。因此使用上述湿空气氧化(WAO)系统以通过使吸附在废碳上的组分氧化而使废碳再生。当还存在生物固体时，WAO系统还可以同时使与生物材料相关的成分挥发。在一些情况下，可能仅提供了生物材料，在该情况下，可以通过使废生物材料经受湿空气氧化使生物固体挥发和/或溶解。溶解的生物固体可以再循环至生物处理系统。在本文中将废碳、废生物材料及其组合统称作“废材料”。此外，应理解术语“废”，其意指碳材料和/或生物材料减少对象流体中的目标污染物或污染物的能力通过其使用至少已经有所降低。

通常，包括精炼厂的工业废水处理厂使用这样的处理方法，其中使包含一定量的化学需氧量(COD)的废水流例如经受生物处理和/或活性炭处理以减少废水中的COD的量。生物材料和/或活性炭消除COD的能力会周期性地降低。如所提及的，可以使所得的废材料经受湿空气氧化以使废材料再生。通常，同一处理厂还会产生废强碱废水流。这些高pH废水流包含化学需氧量(COD)浓度，包括硫化物、硫醇、硫代硫酸盐/酯和酚类，其在排放前都必须减少到低于容许极限。

迄今为止，通常使用第二WAO系统来处理废强碱以使其中的这些污染物氧化并产生包含降低的COD浓度的经处理的流。WAO系统通常是高度资本密集型的。考虑到所产生的废强碱流的体积和流量相对较低，单独处理废强碱几乎没有经济意义。或者，将废强碱与废水进料组合并使其经受生物和/或活性炭处理，其中将废材料周期性地引导至湿空气氧化单元用于再生。然而，在所述系统中的这点上，组合废强碱存在已知的问题。其一是，已知许多废强碱中的硫化物含量对生物种群有害。鉴于以上，在本领域中需要在无需大量资本成本或不对现有的系统组分有害的情况下处理废强碱。

发明内容

本发明人出乎意料地发现，向还包含或容纳废材料的湿空气氧化系统中添加废强碱提供了用于在没有有害影响的情况下处理两种流的有效方法。特别地，出乎意料地发现向废材料中添加各种浓度的废强碱对废材料的再生没有任何明显的有害影响。另外，本文中所述的系统和方法提供了用于在无需任何大量额外的资本设备或工艺的情况下处理和处置废强碱的方案。

因此，根据一个方面，提供了处理方法。该方法包括将一定量的废材料与一定量的废强碱组合以产生组合废物流；以及使组合废物流经受湿空气氧化过程以生产再生材料流。

根据另一个方面，提供了处理系统，其包括湿空气氧化单元；以及在湿空气氧化单元内的包含废强碱和废材料的组合废水流。湿空气氧化单元被配置为在氧的存在下在升高的温度和压力下对组合废物流进行湿空气氧化过程以生产再生废材料流。

附图说明

在以下描述中参照附图说明本发明，附图示出：

图1是根据本发明的一个方面的湿空气氧化(WAO)系统的示意图。